带钢表面缺陷在线检测系统的图像滤波算法

由于纹理背景的存在导致图像缺陷检测结果不准确是目前冷轧带钢表面缺陷在线检测过程中存在的主要问题之一.针对该问题提出了一种基于小波的各向异性扩散图像滤波方法,该方法通过小波分解得到图像的低频和高频分量,并针对高频分量采用小波扩散系数对小波系数进行正则化处理,最后进行小波逆变换,重构滤波后图像.实验结果表明该方法不仅能够有效地滤除不必要的纹理背景信息,而且能够较好地保留图像的细节信息,具有更好的综合性能,为带钢表面缺陷在线检测系统中的后续处理,如图像的边缘检测和自动分割等奠定了基础.     

一种带钢表面缺陷检测的算法

为了准确快捷地对带钢表面缺陷进行在线自动检测,提出了一种小波提升格式的Mallat的表面缺陷检测方法。原始的Mallat算法滤波后的重构图像数据不再是整数,因此无法精确的实现无失真的小波重构图像。提出提升格式的双正交小波分解能够实现从整数到整数的变换,该算法首先利用小波变换的多分辨率的分析特点,对图像进行多尺度双正交小波提升算子的快速分解;然后再对重构后的图像进行二值化,提取出缺陷特征。实验结果表明,该方法能够明显检测出缺陷的存在。     

一种基于灰度投影的带钢表面缺陷检测算法

根据带钢表面缺陷图像的特点提出了一种利用带钢图像的灰度投影进行带钢表面缺陷目标检测的一种算法.该算法首先是把带钢图像分别进行向下和向左的灰度投影,然后在此基础上计算出向下投影与向左投影的投影均值并分别找出其中的最大值与最小值,之后分别把它们做差,如果向下投影均值的差值和向左投影均值的差值中至少有一个超过了给定的阈值则认为图像存在缺陷,否则无缺陷.该算法在多次实验中都能够很成功地完成带钢表面缺陷目标检测的功能.     

冷轧带钢表面缺陷在线监测系统

介绍一套目前已在实验室中开发成功的冷轧带钢表面缺陷在线监测系统,该系统用于在线检测和识别冷轧带钢的表面缺陷.系统采用多个面阵CCD摄像头同步采集带钢表面的图像,并通过并行计算系统对图像进行分析和处理,以得到钢板表面的缺陷情况.系统在软件流程上进行了特殊的设计,以保证实时数据处理功能.经试验,系统对"乳化液斑痕"、"锈痕"、"压入氧化铁皮"、"辊印"、"折印"和"边裂"等6种常见的冷轧带钢表面缺陷类型识别率在90%以上.     

基于DSP的带钢表面缺陷实时检测系统的研究

为了有效地解决在线高速实时检测这个关键性问题,本研究主要从软、硬件两个方面进行,将制约系统实时性的缺陷图像的识别过程分离出来,交由DSP芯片进行专门的处理,同时采用了兼顾识别效率及识别准确性的支持向量机的二级分类器对带钢的缺陷图像进行识别.在该硬件检测系统下对缺陷图像的正确识别率达到98%,缺陷图像的识别时间可控制在10 ms以下.通过理论上的分析和试验的测试证明所搭建的先进的TMS320C6416 DSP图像处理平台能够很好地满足实际生产线上的带钢表面缺陷的实时检测系统在处理速度和精度上的要求.     

基于非下采样Contourlet变换和PCNN的表面缺陷自动识别方法

基于多尺度几何分析的表面缺陷特征提取方法中,常用的可分离二维Wavelet基是各向同性的,无法有效表示图像的纹理和边缘,且通常对多尺度分解系数所提取的特征不全面.提出基于非下采样Contourlet变换(NSCT)和脉冲耦合神经网络(PCNN)的特征提取方法,并应用于冷轧带钢表面缺陷自动识别.首先用NSCT对缺陷图像进行多尺度多方向分解;然后将子带图像输入PCNN迭代点火,计算点火图的熵序列作为子图的特征,合并各子图特征得到原图的特征向量;最后用支持向量机进行分类识别.该方法能够全面准确提取缺陷图像信息,尤其是纹理边缘等方向信息,且方法可并行实现,PCNN不需要训练.利用从生产线现场采集的缺陷图像对文中方法进行了试验,识别率达95.44%.     

采用多分类器集成方法的带钢表面缺陷图像识别

现有带钢表面缺陷在线识别系统中单个分类器对部分缺陷识别率不高,并且对训练样本依赖性较大;针对这一问题,提出了一种基于并行多分类器集成技术的带钢缺陷图像识别方法.该方法选择LVQ神经网络、RBF神经网络和支持向量机作为基分类器,应用加权投票法对基分类器进行集成,从而实现基分类器能力互补.实验表明,采用多分类器集成的带钢表面缺陷图像识别方法可以更准确地对带钢常出现的边缘锯齿、焊缝、夹杂、抬头纹等缺陷进行识别,能够得到相当或优于任何单个分类器的分类精度,总体识别率达到96%以上.     

基于小波提升分解的带钢表面缺陷检测

针对带钢表面缺陷的特点,提出了一种基于图像处理的快速检测方法.首先,通过分析小波的提升格式,确定了带钢图像的小波提升分解方法.其次,利用DB2小波对带钢图像进行二层提升分解.然后,选取二层水平细节和垂直细节子图进行图像融合.在此基础上,对融合图像进行标准化和维纳滤波.最后通过oust方差法进行分割从而实现对带钢表面缺陷的检测.实验表明,采用此方法能够有效抑制图像背景干扰,实现带钢缺陷的快速检测.     

基于脉冲涡流热成像的铁磁性构件缺陷检测

针对铁磁性构件损伤探测问题,提出了二维大津法(Ostu)与多尺度形态学梯度边缘检测相结合的方法,该方法基于脉冲涡流热成像的缺陷无损检测技术,处理分析红外图像,得到缺陷边缘特征,用于监测铁磁性构件的健康状态。首先利用脉冲涡流热成像装置对铁磁性构件加热,并使用红外热像仪摄取红外图像;然后利用二维Ostu算法对获得的红外图像进行分割,得到二值缺陷区域,并对其进行连通性计算,从而得到涡流线圈内缺陷区域,提取裂纹缺陷;最后对所得裂纹缺陷进行多尺度形态学梯度边缘检测,并运用物象关系,测量缺陷几何尺寸。构件缺陷试验证明该方法对缺陷边缘检测效果良好,实现了铁磁性构件缺陷的无损检测。     

基于多尺度模糊逻辑的小波边缘检测方法

针对非极大抑制法中由于单一选定阈值所带来的确定性对边缘提取效果的影响,提出了一种新的基于模糊逻辑的图像边缘检测方法,即在不同尺度下实现图像的模糊增强,从而提高边缘检测精度.该方法对图像分别在不同尺度下低通滤波后实施广义模糊增强算法,增强灰度的区域对比度,更好地实现了在大尺度下抑制噪声、在小尺度下精确定位的效果.实验证明了该方法对影子(phantom)边缘的检测有较好的效果.     

应变片外观缺陷检测方法

应变片是用于测量应变的关键元件,在实际中应用广泛,其外观缺陷检测在工业生产中具有重要意义。本文针对应变片图像缺陷检测存在的难点和人工目视检测应变片外观缺陷存在的成本高、检测结果不稳定、效率低等问题,提出了一种自动检测应变片外观缺陷的方法。其中提出了方向canny边缘检测算法,在准确检测出应变片图像边缘的同时,有效解决了传统canny边缘检测算法的耗时问题；针对应变片图像灰度分布不均、光照剧烈变化等情况,提出了动态阈值法来分割丝栅区和焊接区。首先,对应变片图像采用双边滤波进行预处理,在去除噪声干扰的同时保留边缘信息；然后,根据方向canny算子分割出感兴趣区域；其次,根据动态阈值法分割出丝栅区和焊接区；最后,采用形态学操作的方法,检测应变片存在的缺陷。实验结果表明,本文所提检测方法能够准确有效的检测出应变片外观缺陷,算法稳定性高,满足实时性要求；同时系统人工干预少,检测效率高,能实现自动检测。     

一种羽毛虫蛀缺陷检测方法的研究

羽毛缺陷复杂多样。一般的图像分割方法很难做到既能适用于多蛀斑分割的复杂情况又能很好地满足工业化羽毛缺陷检测中蛀斑分割的精确性要求。根据毛片特性,提出一种基于机器视觉的羽毛虫蛀缺陷的检测方法;首先采用双边滤波算法对羽毛图像做平滑处理,在有效模糊羽毛自身纹理的同时使得蛀斑边缘信息仍能得到很好地保留,以提高边缘检测的准确性;然后采用一种改进的变分水平集方法进行蛀斑分割,算法的初始轮廓线根据毛片的形状自动生成。实验结果表明这种检测方法分割准确;并能适用于多蛀斑的复杂虫蛀缺陷的检测,较好地满足了工业化检测的需要。     

基于BP网络的工业CT图像边缘检测

采用改进的BP算法,实现工业CT图像的边缘检测。本文构造了学习样本,可以在较短时间内训练得到权值矩阵,从而实现二值图像边缘检测。并在此基础上,综合灰度图像各位面的边缘提取结果,实现对灰度图像的边缘检测。通过对发动机CT图像的实验,证明利用本文得到的权值矩阵用于边缘检测,泛化性较好,抗噪能力强,能得到较为连续精细的边缘。     

基于热波无损检测的缺陷深度检测和边缘识别

红外热波无损检测技术是一种快速、有效的检测手段,可以定量检测铝槽试件下表面缺陷的深度.本文通过几种经典的边缘检测算子对热波图像的处理,表明识别缺陷边缘信息直观、可视化程度高,可作为实验结果的参考依据.     

形态学多结构元多尺度熵权边缘检测方法研究

数学形态学广泛应用于图像处理和模式识别领域.针对形态学单结构元在边缘检测中边缘信息丢失的问题,提出了基于形态学多结构元多尺度熵权边缘检测方法.首先利用形态学高低帽运算对原始图像进行增强处理,由形态学运算调整结构元素尺度,采用抗噪型算子进行边缘检测,依据边缘图像的信息熵确定权值进行融合,改进了数学形态学边缘检测算法.实验结果表明,与传统边缘检测算法相比,该算法在保持图像边缘清晰的同时,有很强的去除噪声能力.     

基于多因子复杂度的结构误检区域排除算法

在检测金属工件表面细微缺陷过程中,往往将工件的某些结构区域图形误检为缺陷。提出了一种基于多因子复杂度的结构误检区域排除算法;该算法先计算经过卷积神经网络检测之后框选的区域图像的复杂度,即综合计算信息熵,纹理特征及边缘比率的复杂度。根据实验设定合理的复杂度阈值,排除结构误检区域,保留真实缺陷。算法克服了卷积神经网络检测结果中存在一些结构区域的缺点,能够有效去除结构误检区域,并保留非误检区域,有较高的准确率,且计算速度能够达到工业流水线的实时性要求,具有实用价值。     

Computer-Aided Detection System on Tangled Roller

Introduction Intheposttreatmentofchoppedfibreproduction,the thirddraftingrollerandtensionheat settingrolleroftenwere tangledbybrokentowforthereasonofhighspeed,hightemperatureofrollersurface,orotheradditionalforeign factors.While,thetworollerswerekeysegmentinthewhole technology.Itwouldleadtooneormoredrumcavedin,and eventobediscardediftheequipmenthadnotbeenstoppedintime.Usually,suchaccidentwouldbringgreatloss,what wouldnotbegotback.Sothetotalsetofequipmentrequiredthatdetectormusthavegoodperfo…     

基于目标检测的激光雷达道路边缘检测算法

道路边缘检测是自动驾驶车辆环境感知的重要组成部分,有效地从点云数据中提取道路边缘信息,有利于进行目标检测以及可行驶区域检测。针对点云道路边缘检测问题,提出了一种考虑车辆等道路参与者对道路边缘检测带来干扰的解决方案。首先,采用地面点云分割算法,将原始点云分割成地面点云和非地面点云;其次,根据车辆等道路参与者的固有特性,采用点云聚类算法对点云进行聚类,并将符合车辆等道路参与者特性的非地面点云进行滤除;再次,根据道路边缘点云在二维平面内,能够有效的遮挡激光发射中心点与非道路边缘点之间的连线,从而提取道路边缘点云;最后,采用随机抽样一致性(random sample consensus,RANSAC)算法对道路边缘点云进行多项式拟合,并使用扩展卡尔曼滤波器对道路边缘进行跟踪。实验结果表明,所提点云道路边缘检测算法能够消除车辆等道路参与则对点云道路边缘检测的影响,且算法满足实车实时性和鲁棒性要求。     

热态重轨表面缺陷在线检测方法及关键技术

针对热态重轨轧制时表面缺陷检测困难,研制了一种基于机器视觉的热态重轨表面缺陷实时检测系统。根据重轨辐射和光照特性进行了光学选型,利用多个线阵CCD相机并行多角度采集得到热态重轨全表面图像,通过图像自适应预处理得到满足缺陷检测要求的图像。针对重轨表面缺陷结构连续性引起的传统图像分割算法难以实现缺陷提取的情况,提出了图像像素线线间相关度互检验算法,并利用像素去差异化和方差统计运算提取完整缺陷,此方法在该类问题的识别效果上明显优于传统边缘识别算法。系统在某集团轨梁厂的实际应用中取得了良好的效果。